Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Adakah Kapal Berautonomi yang Berkuasa Suria Hanya Langgar Lautan Pasifik?

Saya berjuang untuk menuruni tangga yang membawa ke pantai berpasir di Half Moon Bay, California, dengan canggung memancing kapal SeaCharger 60-pon solar di atas bahu saya. Di tengah-tengah pemandangan pantai-pantai, saya melakukan beberapa pemeriksaan terakhir pada kipas dan kemudi bot dan kemudian memasuki luncur lutut tinggi dan menolak SeaCharger keras Saya boleh ke arah gelombang yang akan datang. Bergerak pada kelajuan berjalan, bot membuatnya melalui beberapa gelombang pertama tanpa dibalikkan. Relaks, saya kembali ke pantai, kemudian berbalik dan menonton projek dua dan setengah tahun saya perlahan-lahan melangkah ke arah barat, secara beransur-ansur menghilang dalam biji putih.

Seorang lelaki tua yang telah menonton sepanjang masa menghampiri saya dan memberitahu saya bahawa dia menyesal bahawa saya kehilangan kawalan bot saya dan dia pasti akan membasuh di pantai di suatu tempat. Saya memberi jaminan kepadanya bahawa bot itu di autopilot, pergi tepat di mana ia sepatutnya pergi. "Dan di mana itu?" Dia bertanya. "Hawaii." Melihat wajahnya tidak ternilai.

Sesungguhnya gagasan bot kecil ini, buatan sendiri bertahan 2,400 batu dari lautan terbuka untuk sampai ke Hawaii kelihatan bodoh tidak realistik, dan saya tahu bahawa lebih daripada orang lain. Dengan bantuan daripada rakan-rakan, saya membina lorong laut yang berukuran lapan kaki panjang, autonomi, buih dan kaca, SeaCharger berkuasa solar di garaj saya - bukan untuk menghasilkan wang atau untuk memenangi pertandingan, tetapi semata-mata sebagai cabaran. Dan cabaran itu. Apa yang bermula sebagai satu tahun projek berubah menjadi 30 bulan kesilapan, kompromi, dan permulaan. Jadi untuk beberapa jam akan datang, saya menghabiskan masa saya bimbang dan mengecewakan, terpaku pada skrin telefon saya, menunggu setiap laporan telemetri yang dihantar oleh modem satelit SeaCharger. Apabila menjadi jelas bahawa bot itu masih berada di landasan dan berjalan lancar, saya masuk ke dalam trak saya dan memandu pulang.

Untuk keesokan harinya atau dua, SeaCharger nampaknya sangat baik. Ia berangin dari pantai California, dan saya dapat memberitahu dari sensor sikap di atas kapal yang SeaCharger sedang mengepam tajam dalam angin. Namun bot terus berjalan ke arah barat, secara perlahan tetapi pasti, melaporkan setiap dua jam melalui satelit. Malah pada waktu malam bot terus bergerak, setelah dikumpulkan dan disimpan tenaga suria dalam pek bateri lithium-besi fosfat yang besar.

Kemudian, Isnin pagi, selepas berada di laut hanya dua hari, bot gagal menghantar kemas kini normalnya. Ia tidak benar-benar tidak didengar kerana ia terlepas kemas kini - kadang-kadang kedudukan satelit di atas tidak menyediakan isyarat yang cukup kuat - tetapi ia sangat jarang berlaku. Jadi, saya cemas menunggu dua jam lagi untuk kemas kini seterusnya. Sekali lagi, tiada apa-apa. Bot itu mati, dan saya tahu. Tidak pernah dalam semua ujian terdahulu yang pernah melepaskan dua kemas kini berturut-turut. Saya memberitahu rakan apa yang telah berlaku, bahawa bot itu telah menimbulkan kebocoran atau dimakan oleh ikan hiu, tetapi dengan cara yang satu atau yang lain, ia sudah mati. Rakan saya menjawab dengan memberitahu saya bahawa dia mempunyai perasaan bahawa bot akan baik-baik saja. Saya mendapat keyakinannya yang tidak munasabah, tetapi peliknya pelik. Sudah cukup, dua jam kemudian, SeaCharger mengecat semula dengan ajaib, dan saya menghela napas lega.

Masalah berlaku berulang-ulang dalam beberapa minggu akan datang: pengawal motor tiba-tiba berhenti dan perlu diset semula, arus kuat nyaris menghentikan kemajuan bot, hari yang mendung menyebabkan bateri lari keluar dari jus. Setiap kali, satu-satunya maklumat yang saya miliki ialah bot telah berhenti bergerak. Ia tidak mempunyai sensor cuaca dan hanya sensor diagnostik yang minimum. Pengesan tambahan bukan sahaja mahal, tetapi juga berisiko: peningkatan kerumitan bermakna terdapat lebih banyak perkara untuk dipecahkan.

Walau bagaimanapun, tanpa cuaca atau maklumat lain, mudah untuk imaginasi saya berjalan liar. Saya sering menganggap bahawa salah satu daripada empat penyambung elektrik kalis air buatan sendiri telah melonjak kebocoran. Penyambung kalis air bertaraf profesional boleh menelan belanja lebih dari seratus dolar setiap satu. Itu bukan satu pilihan, jadi saya membuat badan penyambung keluar dari kelengkapan paip paip tembaga, sambil menambah alur cincin O menggunakan kilang meja Sherline saya dan memasak kenalan elektrik (dibeli di kedai hobi tempatan) dengan epoxy 3M yang berkualiti tinggi (dan mahal) . Seluruh bot penuh dengan perhimpunan seperti ini yang menggabungkan komponen hobi atau komponen buatan sendiri dengan kelas profesional. Menggunakan komponen semulajadi hobi semata-mata mungkin menjejaskan kebolehpercayaan perahu, tetapi membayar komponen semata-mata profesional mungkin menjejaskan perkahwinan saya. Di mana untuk menghabiskan wang dan di mana hendak pergi murah adalah panggilan penghakiman yang perlu dibuat dari semasa ke semasa semasa mereka bentuk dan membina SeaCharger. Ketika perahu tersandung sekarang dan kemudian dalam perjalanannya melintasi Pasifik, saya selalu bertanya-tanya apakah saya terlalu murah sekali.

Salah satu tanda tanya yang paling besar ialah sama ada panel solar kapal akan bertahan. Jenis panel solar yang mungkin anda dapati di atas bumbung RV pastinya tidak direka untuk direndam dalam air garam, sedangkan dek panel solar SeaCharger sentiasa basah dengan air laut yang mengakis. Di sini sekali lagi, kesederhanaan terbukti menjadi kunci: Panel solar SeaCharger dibuat hanya dari lapisan berlapis plastik, membuang dengan bingkai aluminium dan lapisan luar kaca yang terdapat di panel bumbung biasa. Panel-panel yang nipis, ringan dan separa fleksibel mungkin terlalu rapuh untuk pemasangan atap tipikal di mana cawangan-cawangan pokok mungkin jatuh ke atasnya, tetapi ia sesuai digunakan di lautan, di mana tiada pokok dan di mana pembinaan semua plastik mereka menjadikan mereka hampir kebal terhadap kakisan dari air laut.

Renogy memberi saya dua set panel solar percuma (ini adalah satu-satunya penajaan yang saya dapat menjamin projek ini, walaupun ada percubaan lain). Sealant laut tambahan digunakan pada panel di mana wayar elektrik keluar, dan panel-panel kabel keras ke bot bukannya menggunakan penyambung, sekali lagi demi kepentingan kesederhanaan dan kebolehpercayaan. Dua panel solar digunakan untuk redundansi, tetapi tidak ada kelebihan dalam mana-mana komponen lain di atas kapal, kebanyakannya untuk mengurangkan kos.

Ramai orang (termasuk isteri saya) telah bertanya kepada saya berapa banyak kos bot. Pada mulanya saya terus menyimpan resit sehingga saya boleh menjejaki kos projek itu, tetapi saya tidak pernah cukup saraf untuk menambahnya, dan akhirnya saya berhenti memeliharanya. Pengalaman itu tidak ternilai, dan seperti yang saya katakan kepada isteri saya, sebab saya mempunyai kerjaya sebagai jurutera adalah kerana saya melakukan projek seperti ini pada masa saya sendiri.

SeaCharger menggunakan elektronik off-the-shelf sebanyak mungkin. Otak perahu adalah Arduino Mega, GPS dari Adafruit, modem satelit dari Rock7, kompas dari Devantech, dan litar perlindungan / lajur pengisian bateri dari AA Portable Power Corp. R / C model biasa- motor brushless gaya berputar kipas dan servo R / C bertukar menjadi kemudi. Dari segi kebolehpercayaan, saya tidak terlalu bimbang tentang elektronik, tetapi saya bimbang tentang motor dan servo. Air bukanlah masalah: tayar pemindahan motor ke kipas melalui gandingan magnetik, jadi ia tetap kering. Dan servo mempunyai kandang buatan sendiri dengan segel aci getah untuk menyimpan air; kandang ini direka dan dibina oleh rakan-rakan saya, dan saya percaya mereka mendapatnya dengan betul. Tetapi masalah yang lebih besar adalah masa yang diperlukan untuk mendapatkan dari California ke Hawaii: motor perlu berjalan hampir tanpa henti selama lebih dari sebulan, sementara servo kemudi perlu menyelesaikan 2-3 juta kitaran.

Walaupun semua bimbang saya, selepas 3 minggu di laut, bot tidak hanya masih hidup tetapi sebenarnya bergerak bersama dengan klip yang sangat baik. Ia hampir sukar dipercaya. Selama dua setengah tahun yang lepas, di tengah-tengah tangisan anak-anak saya "Ayah, kapan bot itu akan dilakukan?!," Saya telah memotivasi diri saya dengan memvisualkan masa ketika saya berdiri di atas jalan bot di suatu tempat di Hawaii seperti SeaCharger muncul dalam jarak di antara ombak, kemudian datang bermotor ke pelabuhan, di mana saya menariknya keluar dari air. Sekarang ia kelihatan seperti itu sebenarnya!

Dengan projek seperti ini, menggambarkan matlamat akhir ternyata menjadi motivator yang sangat kuat. Saya juga sangat bergantung pada keyakinan saya kepada Tuhan, berdoa terus-menerus agar saya tidak akan membuat sebarang keputusan yang buruk dan unsur-unsur akan menjadi marah. Dan akhirnya, sukar untuk melebih-lebihkan pentingnya dorongan yang diterima daripada isteri, keluarga, dan orang asing di seluruh dunia yang telah menonton kemajuan projek.

Tiga minggu lagi. Saya kini berdiri di tepi pantai di Pelabuhan Mahukona di Big Island of Hawaii yang menonton SeaCharger memasuki pelabuhan. Masa ini tidak seperti yang berjaya kerana ia adalah nyata. Saya tahu bahawa ini adalah SeaCharger yang sama yang meninggalkan California selama 41 hari dan 2,413 kilometer yang lalu, tetapi cat pudar dan tunjang perut hanya memberi petunjuk tentang apa yang mesti dialaminya - dan terselamat - untuk sampai ke sini.

Dengan selamat, SeaCharger nampaknya sangat baik. Selepas beberapa minit cat sentuh dan beberapa program reprogramming, saya melancarkannya sekali lagi dari Hawaii, kali ini menuju ke New Zealand, 4,400 batu jauhnya. Itu jauh, dan satu juta perkara boleh menjadi salah. Tidak ada cara ia akan menjadikannya ... ada?

Kongsi

Meninggalkan Komen